激光多普勒技术用于内燃机等旋转轴系扭振测量的研究

本文阐述了利用激光多普勒技术测量内燃机等旋转轴系扭振的技术方案和相应的实验测量系统，通过在ＮＺＪ－１型扭振校验机上与常用于内燃机轴系扭振测量的ＮＺ－３型扭振仪进行的扭振测量对比实验，说明激光技术用于旋转轴系扭转轴系扭振测量是可行的。     

扭振的激光测量与自适应定标

扭振的激光测量与自适应定标＊曾周末＊＊孙家闫明（天津大学）引言扭振是各种回转机械（如内燃机，汽轮发电机等）轴系存在的主要振动形式之一。当轴上作用扭矩发生变化时，就可使轴系产生扭振。目前广泛使用的各种非接触式扭振测量方法及测量仪器，都利用轴上的齿盘或...     

多缸内燃机功率不均衡偏差对扭振性能的影响

多缸内燃机各缸之间的功率不均衡将影响轴系的扭振性能。以GKIC内燃机车的6L240柴油机轴系为例，利用蒙特卡罗模拟法和有关统计资料，对各缸功率不均衡状况下的轴系扭振进行了计算和分析，找出了各缸功率不均衡对扭振振幅和频率的影响以及一些其它规律。为准确估计多缸内燃机轴系的实际扭振性能提供了理论依据。     

扭振测量仪低速性能的改进

非接触式扭振测量仪是内燃机及其动力装置轴系扭振测量发展的方向 ,但是目前常见的非接触式扭振测量仪对于大型低速船用柴油机轴系的扭振测量尚不适应。为此需对非接触式扭振测量仪进行低速性能改进。本文所研究的就是对现有的非接触式扭振测量仪检测中的某些局限性提出改进措施 ;通过对比实验找到一种比较可行的方案     

内燃机轴系扭振减振器的最优化设计

本文以多质量综合分析法结合现代最优化技术对内燃机轴系扭振减振器进行优化设计,通过对减振器参数在可能范围内的优选组合以使整个轴系动态特性达到最优。其中包括发动机在全部运行工况范围内轴系扭振幅值的均方根值最小及各部位间的相对幅值小于许用值。这样既保证了曲轴运转安全可靠,又使轴系转动能量的耗散最小。本文以一台6缸柴油机为例,进行了轴系扭振减振器的最优化设计,装机实验结果表明其性能达到了预期的效果。本文还提出了内燃机轴系扭振减振器最优化设计的全套电算通用程序。该程序可适用于各种大、中、小型内燃机轴系扭振减振器的优化设计,也可用于弹性阻尼减振器及动力减振器的设计。     

内燃机轴系扭转振动控制技术研究与发展

基于系统的调研与分析,总结内燃机轴系扭转振动控制技术的研究与发展情况。对内燃机轴系扭转振动控制技术的计算分析、测试与校准、衡准、控制方法以及扭振减振器优化设计、扭振监测诊断与智能控制、新型扭振减振与传动装置等研究及进展进行分类介绍与总结,可为全面概括性地了解该领域的技术发展提供参考。     

扭振测量仪低速性能的改进

非接触式扭振测量仪是内燃机及其动力装置轴系扭振测量发展的方向,但是目前常见的非按触式扭振测量仪对于大型人低速船用柴油机轴系的扭振测量尚不适应。为此需对非接触式扭振测量仪进行低速性能改进。本文所研究的就是对现有的非接触式扭振测量仪检测中的某些局限性提出改进措施;通过对比实验找到一种比较可行的方案。     

轴系扭振在线监测系统开发研究

扭转振动是影响诸如发电机组、空压机、推进轴系等旋转机械安全运行的重要动力性能之一,而发电机组、空压机等轴系扭振激励受负载的影响往往较大。为提高设备运转可靠性,在轴系运转过程中扭振应力幅值超过一定限值时进行预警,开发了一套船舶旋转机械轴系扭振在线监测系统,对船舶旋转机械设备实现严密的运转监测保护。系统同时兼容采用应变监测的直接测量方法与采用脉冲时序法测量的间接测量方法对轴系扭振进行监测,根据轴系实际情况对传感器类型以及监测系统模式进行选择,提高了系统对不同轴系结构的适应性。系统以ARM加DSP为开发平台,综合应变电测、无线遥测和数字信号处理等技术开发了监测系统。并通过标准应变模拟器以及基于脉冲时序法理论所设计的扭振标定器分别对无线应变遥测系统以及脉冲时序法扭振采集系统试验精度进行验证。结果显示,采用脉冲时序法测量,在转速为5 000 r/min时,系统检测误差约为0.3%,采用应变遥测系统检测方案时,误差值也远小于1%,该轴系扭振监测系统能实现较高精度的监测。     

NZ－T扭振分析记录仪及其在低速柴油机轴系扭振测试中的应用

国产ＮＺ－Ｔ扭振分析记录仪是微机式高智能型仪器，可作较低转速的扭振测试，除数字显示和打印输出外，还有模拟输出，既可独立工作，也能与微机联成测试分析系统。本文介绍Ｎｚ—Ｔ扭振分析记录仪的主要原理和性能，并介绍其在实船低速柴油机轮系扭振测试中的应用情况。     

内燃机轴系纵/弯/扭振动动态测试方法的实验研究

本文提出了一个测量内燃机轴系纵 弯 扭振动的方法 ,并通过在一台发动机上进行的实验及对实验结果的分析得出了轴系三维振动的一些初步的结论     

NZ－T扭振分析记录仪及其在低速柴油机轴系扭振测试中的应用

国产ＮＺ－Ｔ扭振分析记录仪是微机式高智能型仪器，可作较低转速的扭振测试，除数字显示和打印输出外，还有模拟输出，既可独立工作，也能与微机联成测试分析系统。本文介绍Ｎｚ—Ｔ扭振分析记录仪的主要原理和性能，并介绍其在实船低速柴油机轮系扭振测试中的应用情况。     

汽轮发电机组转子轴系扭振主动控制的模拟研究

该文分析了汽轮发电机组转子轴系的扭振问题，提出了采用主动控制消除扭振危害的技术措施。文中建立了机组轴系扭振主动控制的离散化系统模型，利用最小能量法分别导出了轴系在局部控制和全局控制下的最优控制规律，进行了转子轴系扭振主动控制过程的计算机模拟，从理论上得到了在不同控制规律作用下汽轮发电机组轴系扭振总能量的衰减特性，提出了具有一定的工程意义的扭振主动控制方案，并对未来汽轮发电机组轴系实现扭振主动控制的     

内燃机轴系纵／弯／扭振动动态测试方法的实验研究

本文提出了一个测量内燃机轴系纵／弯／扭振动的方法,并通过在一台发动机上进行的实验及对实验结果的分析得出了轴系三难振动的一些初步的结论。     

多缸内燃机轴系扭振性能的计算分析与改善

以GK1C内燃机车的 6L2 4 0柴油机为例 ,利用蒙特卡罗模拟法对各缸功率不均衡状况下的轴系扭振进行了计算和分析 ,找出了各缸功率不均衡对扭振振幅和频率的影响以及一些其他规律。此外 ,在理论分析的基础上 ,找到了改善轴系扭振性能的有效途径 ,并通过对比计算进行了验证。结果表明 :优化排列各缸功率不均衡系数 ,改善轴系扭振性能的方法 ,能将最差情况下的扭振振幅减小 5 0 %以上 ,从而可改善和提高内燃机轴系扭振性能的稳定性和可靠性。     

功率不均衡状况下评价和改善内燃机轴系扭振性能的研究

作者以6L240柴油机为例,通过计算分析得出了多缸柴油机各缸功率不均衡状况下不同功率偏差率与所对应的曲轴扭振振的统计特性,为正确评价同类发动机的扭振性能提供了一定的依据。此外,通过理论分析,找到了进一步改善轴系扭振性能的有铲途径,并通过计算进行了验证。结果表明：能将最差情况下的扭振振幅减小约50％。从而可改善和提高内燃机轴系扭振性能的稳定性和可靠性。     

应用轴系扭振特性的内燃机工作状态研究

应用扭振理论分析扭振参数与内燃机工作状态之间的因果关系,说明利用扭振特征能诊断内燃机的工作状态,从实际测试和理论仿真的结果证明了能够运用扭振特征参数诊断内燃机的工作状态。并对分析扭振参数的两种方法进行了比较,说明了引进合理的分析参数的方法对诊断效果更加明显。应用轴系扭振特性诊断内燃机工作状态是一种有效的,新的诊断技术。     

内燃机轴系可控扭振模拟试验台的研制

设计并建造了一种双电机结构的内燃机轴系可控扭振激励模拟试验台.试验台以调速直流电动机作为转速驱动装置,发电机作为扭振激励源.可控扭振激励采用单片机技术,通过改变单片机提供的PWM信号的频率和占空比,来调节发电机励磁电流,以达到对扭振激励频率的控制.该试验台工作转速、扭振激励可调范围大,信号采集、分析处理及存储均可自动完成,能满足多种轴系不同工况的试验要求.对某无裂纹轴系和裂纹轴系进行了扭振试验研究,试验结果表明:无裂纹轴扭振优势频率在60Hz,而裂纹轴扭振优势频率集中在20Hz左右.     

汽轮发电机组轴系扭振引起的叶片响应计算

提出了汽轮发电机组轴系扭振及叶片切向振动的连续质量模型,在此基础上分析了叶片运动的轴系扭振的影响,给出了轴系扭振引起叶片响应的计算方法,并对实际机组在两相短路时进行了数值计算,结果表明,由轴系扭振引起的叶片应力对叶片的安全性分析是不可忽视的,图3参4。     

柴油机轴系扭振研究中的模态分析方法

对柴油机轴系扭振的研究,以往是先建立扭振当量系统,然后进行自由振动与强制振动计算。本文提出的模态分析方法通过对轴系施加激励力矩并进行传递函数测量,直接识别扭振系统的自振频率、振型与阻尼。可用于研究曲轴变惯量以及水力测功器附水对扭振的影响。通过对实际柴油机轴系的扭振模态分析与运转时实测的扭振结果相比较,证实模态分析是柴油机轴系扭振研究中的一种新的有效方法。     

顶置式配气机构凸轮轴扭振试验

为分析凸轮轴扭振对配气机构影响,通过配气机构扭振实验,研究利用PCI高速A/D数据采集卡对轴系扭振的测量方法,介绍了扭转角信号的提取过程,测量了凸轮轴动态扭矩,分析扭振随工况变化的关系,随后讨论扭振对配气机构影响。结果表明:凸轮轴在整个转速范围内其最大扭振角基本稳定在0.31°左右(小于0.5°视为安全);扭振随转速升高,影响变大,并影响配气正时。